Один из тысячи детей в США глухой, а каждый третий взрослый испытает значительную потерю слуха после 65 лет. Независимо от того, является ли потеря слуха результатом генетических факторов или факторов окружающей среды, потеря слуха ежегодно обходится в миллиарды долларов расходов на здравоохранение, что делает поиск лекарства критически важным.
Сейчас команда исследователей под руководством Карен Б. Авраам с кафедры молекулярной генетики и биохимии человека на медицинском факультете Саклера Тель-Авивского университета и Иегоаш Рафаэль с кафедры отоларингологии – хирургии головы и шеи Исследовательского института слуха Кресге Мичиганского университета обнаружили, что использование ДНК в качестве лекарства, обычно называемого генная терапия – у лабораторных мышей может защищать нервные клетки внутреннего уха людей, страдающих определенными типами прогрессирующей потери слуха.
В исследовании, недавно опубликованном в журнале Hearing Research, докторант Шакед Шивацки создал популяцию мышей, обладающих геном, который вызывает наиболее распространенную форму потери слуха у людей: мутантный ген коннексина 26. Около 30 процентов американских детей, рожденных глухими, имеют эту форму гена. Из-за его распространенности и доступных недорогих тестов для его выявления существует огромное желание найти лекарство или терапию для его лечения.
"Регенерация" нейроны
Проф. Команда Авраама намеревалась доказать, что генная терапия может использоваться для сохранения нервных клеток внутреннего уха мышей. Мыши с мутированным геном коннексина 26 демонстрируют повреждение нервных клеток, которые посылают звуковой сигнал в мозг. Исследователи обнаружили, что фактор роста белка, используемый для защиты и поддержания нейронов, также известный как нейротрофический фактор мозга (BDNF), может быть использован для блокирования этой дегенерации. Затем они создали вирус, который может переноситься организмом, не вызывая болезни, и ввели в него фактор роста. Наконец, они хирургическим путем вводили вирус в уши мышей. Этот фактор смог "спасать" нейроны внутреннего уха, блокируя их дегенерацию.
"Потеря слуха затрагивает широкий спектр людей, и то, как каждый человек справляется с этим, сильно различается," сказал проф. Авраам. "Тем не менее, существует почти единодушный интерес к поиску генов, ответственных за потерю слуха. Мы попытались выяснить, почему мышь теряет клетки, которые позволяют ей слышать. Почему он потерял слух? Совместная работа позволила нам предоставить генную терапию, чтобы обратить вспять потерю нервных клеток в ушах этих глухих мышей."
Хотя этот подход не улучшает слух у этих мышей, он имеет важные последствия для улучшения восприятия звука с помощью кохлеарного имплантата, который используется многими людьми, чья мутация коннексина 26 привела к нарушению слуха.
Эмбриональный слух?
Нервные клетки внутреннего уха способствуют оптимальному функционированию кохлеарных имплантатов. Проф. Исследование Авраама предлагает возможную новую стратегию улучшения функции имплантата, особенно у людей, у которых потеря слуха со временем прогрессирует, например у людей с глубокой потерей слуха, а также у людей с мутацией гена коннексина. Сочетание генной терапии с имплантатом может помочь защитить жизненно важные нервные клетки, таким образом сохраняя и улучшая характеристики имплантата.
Осталось больше исследований. "Безопасность – главный вопрос. А как насчет времени? Хотя более 80 процентов генов человека и мыши схожи, что делает мышей идеальной лабораторной моделью человеческого слуха, все же существует большая разница. Люди начинают слышать как эмбрионы, но мыши начинают слышать только через две недели после рождения. Поэтому мы задались вопросом, нужно ли нам начинать корректирующий процесс в утробе матери, у младенцев или в более позднем возрасте??" сказал проф. Авраам.
"С практической точки зрения, мы далеки от лечения потери слуха в эмбриогенезе. Но мы доказали то, что намеревались сделать: мы можем помочь сохранить нервные клетки во внутреннем ухе мыши," Проф. Авраам продолжил. "Это уже выглядит очень многообещающим."
В настоящее время исследовательская группа работает над поиском лучших "автомобили" для исправленного гена, например, поиск более подходящих вирусов для транспортировки введенного гена в соответствующее место во внутреннем ухе.